Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Artenvielfalt und funktionelle Diversität im Regenwald – Forschungen zur Ressourcennutzung von Ameisen

28.05.2010
In den tropischen Regionen der Erde sind in den letzten Jahrzehnten weiträumige Regenwaldgebiete gerodet worden. Die nachwachsenden Wälder weisen eine deutlich geringere Artenvielfalt auf. Forschungsergebnisse zur Ressourcennutzung von Ameisen legen den Schluss nahe, dass diese Wälder durch die geringere Biodiversität auch in ihren ökosystemaren Funktionen geschwächt sind. Darüber berichten Wissenschaftler der Universität Bayreuth und der Universität Marburg in der Zeitschrift "Ecology".

In den tropischen Regionen der Erde sind in den letzten Jahrzehnten weiträumige Regenwaldgebiete gerodet worden. Auf vielen Flächen sind mittlerweile neue Wälder nachgewachsen, die sog. "Sekundärwälder". Diese unterscheiden sich auffällig von den ursprünglichen Regenwäldern, nicht zuletzt durch eine geringere Artenvielfalt in der Tier- und Pflanzenwelt. Wie wirkt sich die verminderte Biodiversität auf die ökologischen Funktionen der Waldgebiete aus? Sind die Sekundärwälder genauso wie die früheren Regenwälder noch in der Lage, beispielsweise für die Reinhaltung der Luft oder für die Produktion von Trinkwasser zu sorgen?

In einem Punkt ist sich die Forschung einig: Falls eine verminderte Artenvielfalt nachteilige Folgen für die ökosystemaren Leistungen des Waldes hat, dann ist der Grund dafür in dem Umstand zu suchen, dass zusammen mit der Artenvielfalt auch die funktionelle Diversität in der Tier- und Pflanzenwelt sinkt. Denn jede Tier- und Pflanzenart, die in einem Wald oder einem anderen Ökosystem beheimatet ist, trägt auf ihre Weise zum Funktionieren des gesamten Ökosystems bei; beispielsweise durch ihr Ernährungs- und ihr Fortpflanzungsverhalten. Vom Verschwinden einer einzelnen Tier- oder Pflanzenart ist das Ökosystem als Ganzes daher umso stärker betroffen, je spezifischer der Einfluss der einzelnen Art auf das Gesamtsystem ist; d.h. je weniger deren ökologische Funktion durch Individuen anderer Arten ausgeglichen werden kann.

Der Zusammenhang zwischen der Vielfalt der Arten und ihrer funktionellen Diversität ist, was die meisten Ökosysteme betrifft, in der Forschung bisher nur wenig dokumentiert. Forscher der Universitäten Bayreuth und Marburg haben aber jetzt an einem konkreten Beispiel die Annahme belegen können, dass eine geringere Vielfalt der Arten mit einer verminderten funktionellen Diversität einhergeht. Über ihre Ergebnisse berichten Professor Gerhard Gebauer (Bayreuth) und Professor Roland Brandl mit seinem Mitarbeiter Dr. Jochen Bihn (Marburg) in der Zeitschrift "Ecology". Die Forschungsarbeiten sind Teil des internationalen Verbundprojekts SOLOBIOMA, das der Biodiversität in tropischen Regenwäldern an der Atlantikküste Südamerikas gewidmet ist und u.a. vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird.

Forschungsarbeiten zur Ressourcennutzung von 100 Ameisenarten:
Von morphologischen Messungen bis zum Isotopenlabor
Im Naturreservat Rio Cachoeira, einem Regenwaldgebiet an der Atlantikküste Brasiliens, haben die Wissenschaftler aus Marburg und Bayreuth rund 100 verschiedene Ameisenarten systematisch untersucht. Sie wollten herausfinden, wie sich deren Funktionen innerhalb des Ökosystems Regenwald unterscheiden. Im Mittelpunkt stand dabei der Aspekt der Ressourcennutzung ("resource use"), also insbesondere Umfang und Art der Ernährung. Wichtige Hinweise darauf liefern zunächst einige morphologische Eigenschaften, wie etwa die Größe der Augen im Verhältnis zur Größe des Kopfes. Ausgewählte Exemplare jeder Ameisenart wurden daher sorgfältig vermessen, die Ergebnisse mit bereits bekannten Daten über das Ernährungsverhalten korreliert.

Als besonders aufschlussreich erwiesen sich darüber hinaus die Untersuchungen, die von Gebauer und seinen Mitarbeitern im Labor für Isotopen-Biochemie der Universität Bayreuth durchgeführt wurden. Sie haben ausgewählte Individuen jeder Ameisenart einer isotopenchemischen Untersuchung unterzogen und dabei geprüft, in welchem Verhältnis verschiedene Stickstoff-Isotope (15N-Isotope und 14N-Isotope) in ihren Organismen vorkommen. So konnten sie wichtige Hinweise auf die "trophische Position" der jeweiligen Ameisenart gewinnen; d.h. sie konnten ermitteln, zu welchen Anteilen sich die Art mit Stoffen tierischer oder pflanzlicher Herkunft ernährt und welche biochemischen Prozesse dabei durchlaufen werden.

Artspezifische ökologische Funktionen:
Konsequenzen für das Ökosystem Regenwald
Die Ergebnisse, die das Forscherteam aus Bayreuth und Marburg in seinem Beitrag für "Ecology" vorstellt, weisen alle in die gleiche Richtung: Die rund 100 untersuchten Ameisenarten lassen sich hinsichtlich ihrer Ressourcennutzung klar voneinander unterscheiden. Dies spricht für eine ausgeprägte funktionelle Diversität, d.h. für die Annahme, dass jede Ameisenart innerhalb des Ökosystems Regenwald eine spezifische Funktion hat, die eine andere Ameisenart nicht oder nicht in gleicher Weise erfüllen kann. Die Forschungsergebnisse stützen daher eindeutig die Hypothese, dass ein ursächlicher Zusammenhang zwischen Artenvielfalt und funktioneller Diversität besteht. Sie legen den Schluss nahe, dass Sekundärwälder im Vergleich mit den ursprünglichen tropischen Regenwäldern nicht nur eine geringere Biodiversität aufweisen, sondern dadurch auch in ihren ökosystemaren Funktionen geschwächt sind.
Titelaufnahme:
Jochen H. Bihn, Gerhard Gebauer, Roland Brandl:
Loss of functional diversity of ant assemblages in secundary tropical forests,
in: Ecology (2010), 91, S. 782-792.
DOI-Bookmark: 10.1890/08-1276.1
Kontaktadresse für weitere Informationen:
Prof. Dr. Gerhard Gebauer
Leiter des Labors für Isotopen-Biogeochemie
Universität Bayreuth
95440 Bayreuth
Telefon: +49 (0) 921 / 55-2060
E-Mail: gerhard.gebauer@uni-bayreuth.de

Christian Wißler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bayreuth.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Hochmodernes Forschungsflugzeug fliegt zurzeit über Europa
17.07.2017 | Universität Bremen

nachricht Baumgrenze wird nicht allein durch das Klima bestimmt
03.07.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten